Avanço da engenharia do áudio irá permitir uma audição privada sem auscultadores

De acordo com um grupo de investigadores um dia poderemos conseguir ouvir a nossa música favorita, por exemplo, sem utilizar auscultadores.
Veja aqui como pode isso acontecer!

Engenharia do som
Segundo uma investigação, talvez um dia seja possível ouvir um podcast ou uma música sem incomodar as pessoas à nossa volta, mesmo sem usar auscultadores.

Num novo avanço na engenharia de áudio, uma equipa de investigadores liderada por Yun Jing, professor de acústica na Faculdade de Engenharia da Penn State, reduziu com precisão o local onde o som é percebido, com a criação de bolsas localizadas de zonas sonoras, chamadas enclaves audíveis.

Num enclave, um ouvinte pode ouvir o som, enquanto outros que se encontrem nas proximidades não podem, mesmo que as pessoas se encontrem num espaço fechado, como um veículo, ou diretamente em frente da fonte de áudio.

Experiência
Investigadores utilizaram um boneco com microfones nos ouvidos para medir a presença ou ausência de som ao longo de uma trajetória ultra-sónica.

Atualmente, com as peculiaridades da arquitetura, pode-se direcionar o som para onde ele vai.

A título de exemplo, no salão de estátuas do Capitólio dos EUA, um sussurro pode viajar silenciosamente pela sala de um ponto para o outro. As ondas sonoras interagem com superfícies curvas para focar o áudio.

A criação de enclaves audíveis

Num estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, os investigadores explicaram como a emissão de dois feixes ultra-sónicos não lineares cria enclaves audíveis, onde o som só pode ser percebido no ponto de interseção preciso de dois feixes ultra-sónicos.

“Utilizamos dois transdutores de ultra-sons emparelhados com uma metassuperfície acústica, que emitem feixes auto-flexionados que se intersectam num determinado ponto”, disse o autor correspondente Jing.

Segundo Jing, a pessoa que se encontra num determinado ponto consegue ouvir o som, enquanto que qualquer pessoa que se encontre nas proximidades não o consegue. Isto cria uma barreira de privacidade entre as pessoas para uma audição privada.

Ao posicionar as metassuperfícies (lentes acústicas que incorporam microestruturas à escala milimétrica ou submilimétrica que dobram a direção do som) em frente dos dois transdutores, as ondas ultra-sónicas viajam a duas frequências ligeiramente diferentes ao longo de uma trajetória em forma de crescente até se intersetarem, explicaram os investigadores.

Nenhum dos feixes é audível por si só, é a interseção dos feixes que cria uma interação não linear local, que gera um som audível, explicaram os investigadores.

Os feixes podem contornar obstáculos, como cabeças humanas, para chegar a um ponto de interseção designado.

Metassuperfícies
Ao posicionar metassuperfícies em frente a dois transdutores ultra-sónicos, as ondas ultra-sónicas duplas viajam a duas frequências ligeiramente diferentes ao longo de uma trajetória em forma de crescente até se intersectarem, formando um enclave audível onde o som pode ser ouvido. Fonte: Penn State College of Engineering

Os investigadores testaram o sistema numa sala comum com reverberações normais, o que significa que o sistema pode funcionar numa variedade de ambientes, como salas de aula, veículos ou mesmo ao ar livre.

Transferência de som

Por enquanto, os investigadores podem transferir remotamente o som a cerca de um metro de distância do alvo pretendido e o volume do som é de cerca de 60 decibéis, equivalente ao volume da fala.

No entanto, os investigadores afirmaram que a distância e o volume podem ser aumentados se aumentarem a intensidade dos ultra-sons.

Desta forma, os investigadores prevêem um futuro em que as conversas privadas possam ocorrer em espaços abertos, sem necessidade de auriculares ou fios.

Bibliotecas, escritórios e outros locais públicos poderiam acolher numerosos enclaves audíveis para permitir fluxos de áudio privados em simultâneo.

Referência da notícia

Jia-Xin Zhong, Jun Ji, Xiaoxing Xia, Hyeonu Heo, Yun Jing, "Audible enclaves crafted by nonlinear self-bending ultrasonic beams." Proceedings of the National Academy of Sciences (2025)